elective signatures and high genome-wide diversity in traditional Brazilian manioc (Manihot esculenta Crantz) varietie

Autor(es)

Alves-Pereira, Alessandro ^{[1, 2]} ; Zucchi, Maria Imaculada ^[3] ; Clement, Charles R. ^[4] ; Gomes Viana, Joao Paulo ^[5] ; Pinheiro, Jose Baldin ^[6] ; Veasey, Elizabeth Ann ^[6] ; de Souza, Anete Pereira ^{[1, 2]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas UNICAMP, Inst Biol, Dept Biol Vegetal, Av Candido Rondon, 400, Cidade Univ, CP 6010, BR-13083875 Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas UNICAMP, Ctr Biol Mol & Engn Genet, Av Candido Rondon, 400, Cidade Univ, CP 6010, BR-13083875 Campinas, SP - Brazil

^[3] Agencia Paulista Tecnol Agronegocios APTA, Polo Ctr Sul Rodovia SP 127, Km 30, BR-13400970 Piracicaba, SP - Brazil

^[4] Inst Nacl Pesquisas Amazonia INPA, Av Andre Araujo 2936, BR-69067375 Manaus, Amazonas - Brazil

^[5] Univ Illinois Urbana Champaign UIUC, Dept Crop Sci, AW-101 Turner Hall, 1102 South Goodwin Ave, Urbana, IL 61801 - USA

^[6] Univ Sao Paulo ESALQ USP, Dept Genet, Escola Super Agr Luiz de Queiroz, Av Padua Dias 11, BR-13400970 Piracicaba, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 12, n. 1 JAN 24 2022.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Knowledge about genetic diversity is essential to promote effective use and conservation of crops, because it enables farmers to adapt their crops to specific needs and is the raw material for breeding. Manioc (Manihot esculenta ssp. esculenta) is one of the world's major food crops and has the potential to help achieve food security in the context of on-going climate changes. We evaluated single nucleotide polymorphisms in traditional Brazilian manioc varieties conserved in the gene bank of the Luiz de Queiroz College of Agriculture, University of Sao Paulo. We assessed genome-wide diversity and identified selective signatures contrasting varieties from different biomes with samples of manioc's wild ancestor M. esculenta ssp. flabellifolia. We identified signatures of selection putatively associated with resistance genes, plant development and response to abiotic stresses that might have been important for the crop's domestication and diversification resulting from cultivation in different environments. Additionally, high neutral genetic diversity within groups of varieties from different biomes and low genetic divergence among biomes reflect the complexity of manioc's evolutionary dynamics under traditional cultivation. Our results exemplify how smallholder practices contribute to conserve manioc's genetic resources, maintaining variation of potential adaptive significance and high levels of neutral genetic diversity. (AU)

• Processo FAPESP: 12/08307-5 - Estrutura genética e sistema de cruzamento de variedades locais e populações silvestres de urucum (Bixa orellana L.) na Amazônia Brasileira e no Brasil Central utilizando marcadores microssatélites
• Beneficiário: Elizabeth Ann Veasey
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/00003-0 - Diversidade genética, genômica e filogeografia de mandioca (Manihot esculenta Crantz): implicações para a dispersão e difusão do cultivo ao longo dos principais eixos fluviais da Bacia Amazônica no Brasil
• Beneficiário: Maria Imaculada Zucchi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/00036-9 - Recursos genômicos de mandioca (Manihot esculenta) visando o estudo da evolução de variedades cultivadas e a busca de genes importantes para o melhoramento
• Beneficiário: Alessandro Alves Pereira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado